【摘 要】
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数值模拟是求解防波堤爬高问题的重要方法。以Navier-Stokes方程为控制方程,本文建立了基于高阶紧致差分格式CIP法的二维不可压缩流体的有限差分数值模型。通过分步算法对时
【基金项目】
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国家自然科学基金委员会-山东省人民政府联合基金项目(U1706226)
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数值模拟是求解防波堤爬高问题的重要方法。以Navier-Stokes方程为控制方程,本文建立了基于高阶紧致差分格式CIP法的二维不可压缩流体的有限差分数值模型。通过分步算法对时间积分求解控制域,采用THINK法对自由液面进行捕捉,采用浸入边界法IBM对固体边界进行处理,将波浪爬高问题视为固-液-气多相流问题。通过建立二维数值水槽,对波浪爬高越浪问题进行数值验证;进而在相同波浪条件下,对不同断面尺寸的复式防波堤进行波浪爬高的数值模拟。结果表明:该模型可以较好地模拟波浪过程中的变形、翻卷、破碎等强非线性现象,得出最大爬高与复式防波堤尺寸之间的关系,从而给出了最小爬高时对应的防波堤断面尺度。
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